水準(zhǔn)儀的檢定和校正

胡培秋

摘要：水準(zhǔn)儀作為測量中重要的工具設(shè)施，其精準(zhǔn)度將會(huì)左右測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，并連帶影響后續(xù)工作的開展。所以在測量前，要先對(duì)水準(zhǔn)儀加以檢定和校正。文章從水準(zhǔn)儀的定義開始講起，對(duì)水準(zhǔn)儀檢定和校正方法加以闡述，并分析在檢定過程中可能出現(xiàn)的各種問題，結(jié)合現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)和案例，提出科學(xué)有效的解決措施，以提高水準(zhǔn)儀的精確度，順利開展測量工作。

關(guān)鍵詞：水準(zhǔn)儀;檢定和校正;精確度;

水準(zhǔn)儀是測量光學(xué)儀器，主要是針對(duì)測量點(diǎn)的高度加以確定。水準(zhǔn)儀作為目前測量中較常使用的儀器設(shè)備，會(huì)因?yàn)檫\(yùn)輸、震動(dòng)、保管不當(dāng)，導(dǎo)致水準(zhǔn)儀內(nèi)部零部件出現(xiàn)一些問題，從而降低水準(zhǔn)儀的精準(zhǔn)度。為此，有必要對(duì)使用后的水準(zhǔn)儀視行檢定和校正，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題，做好調(diào)整，以確保水準(zhǔn)儀下次的正常使用。

1水準(zhǔn)儀的相關(guān)概述

水準(zhǔn)儀中的主要構(gòu)件有望遠(yuǎn)鏡、管水準(zhǔn)器、垂直軸、基座和腳螺旋這五部分。各構(gòu)件間的相互協(xié)調(diào)，開展水準(zhǔn)儀高精度的測量工作。目前市面上水準(zhǔn)儀的種類較多，可按照結(jié)構(gòu)和精度將水準(zhǔn)儀劃分成以下類型：按照結(jié)構(gòu)劃分，有微傾水準(zhǔn)儀、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀、激光水準(zhǔn)儀和數(shù)字水準(zhǔn)儀;按照精度可分為精密水準(zhǔn)儀和普通水準(zhǔn)儀[1]。

水準(zhǔn)儀是大地測量中光學(xué)測量儀器的一種，是通過水平視線來判斷被測點(diǎn)高度的一種方式。水準(zhǔn)儀在建筑工程測量中的應(yīng)用較為頻繁，通過對(duì)觀測點(diǎn)高度的確定，分析和判斷建筑所在區(qū)域的標(biāo)高和地質(zhì)特征，從而確定是否存在變形或沉降等問題，為建筑工程規(guī)劃設(shè)計(jì)提供保障。此外，水準(zhǔn)儀還會(huì)被應(yīng)用到國家一等水準(zhǔn)測量、地震水準(zhǔn)測量、大型機(jī)械安裝或特殊工具加工精密度測量等方面上，這對(duì)于我國工業(yè)生產(chǎn)和建設(shè)有著非常重要的意義。

鑒于水準(zhǔn)儀的優(yōu)勢，在我國眾多領(lǐng)域中得到了廣泛推廣。如變形監(jiān)測、地面沉降檢測、工業(yè)測量、礦洞隧道測量、水準(zhǔn)網(wǎng)測量等，并取得了較好的效果，為工程項(xiàng)目開展及工作規(guī)劃提供了可靠的依據(jù)。

2水準(zhǔn)儀的檢定與校正

2.1圃水準(zhǔn)泡的檢定和校正

一是檢定方法。圃水準(zhǔn)泡的檢定主要是通過調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡透視軸實(shí)現(xiàn)的。在檢定過程中，要先將水準(zhǔn)儀實(shí)施固定處理，之后對(duì)望遠(yuǎn)鏡透視軸加以調(diào)整，先讓其與兩腳的螺栓保持在水平位置上，任意兩腳螺栓即可，不需固定，旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡180°，觀察圓水泡所在位置，如果與規(guī)定中心位置重合，這說明水準(zhǔn)儀不存在問題，如果發(fā)現(xiàn)與中心位置存在偏差，則需重新調(diào)整。

二是校正。待望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)到180度位置上后，保持水準(zhǔn)儀不動(dòng)旋轉(zhuǎn)腳螺旋，讓圓水泡在旋轉(zhuǎn)中移動(dòng)偏離中心位置的二分之一左右，之后調(diào)整圓水準(zhǔn)儀器下部的校正螺絲，共三個(gè)，將圓水泡挪至中心線位置。校正工作不是一次完成的，需要經(jīng)過反復(fù)多次處理。且在校正完成后，要對(duì)圓水泡的位置加以檢測，使其在任何旋轉(zhuǎn)操作下都不會(huì)偏離中心位置。

2.2望遠(yuǎn)鏡分劃板橫絲與豎軸的垂直度的檢定與校正

望遠(yuǎn)鏡分劃板橫絲與數(shù)軸垂直度的檢定和校正工作中，需要使用到JSJ主標(biāo)準(zhǔn)器，在固定好水準(zhǔn)儀并整平后，利用JSJ主標(biāo)準(zhǔn)器對(duì)微光管的十字絲焦點(diǎn)位置進(jìn)行測量，確定其在標(biāo)準(zhǔn)位置上后，旋轉(zhuǎn)水準(zhǔn)儀上的水平微動(dòng)手輪，讓水準(zhǔn)儀的十字絲焦點(diǎn)沿著望遠(yuǎn)鏡分劃板的橫絲位置開始移動(dòng)，觀察整個(gè)移動(dòng)過程，如果橫絲并未出現(xiàn)偏離規(guī)定軌道的情況，說明橫絲與數(shù)軸之間是相互垂直的，如果存在偏離情況，則需要實(shí)施校正處理。在矯正過程中，調(diào)整望遠(yuǎn)鏡目鏡上的制頭螺絲，通過調(diào)整松緊度來解決偏離問題。調(diào)整作業(yè)不是一次完成的，需要逐步嘗試，以保證調(diào)整合理性。待偏離取消后，再擰緊制頭螺絲。

2.3視準(zhǔn)軸與長水準(zhǔn)軸是否平行的檢定與校正

在對(duì)視準(zhǔn)軸與長水準(zhǔn)軸平行度檢定中，可直接使用JSJ水準(zhǔn)儀檢定裝置，該裝置中帶有的自評(píng)準(zhǔn)線系統(tǒng)，能夠快速給出a

先調(diào)整JSJ主標(biāo)準(zhǔn)器上的調(diào)焦手輪，將其固定在5米位置上，之后調(diào)整水準(zhǔn)儀上的調(diào)焦手輪，形成十字絲。然后開始JSJ主標(biāo)準(zhǔn)器上升降手輪的調(diào)節(jié)，使其位置與水準(zhǔn)儀十字絲的位置能夠有效重合，再撥動(dòng)JSJ主標(biāo)準(zhǔn)器的調(diào)焦手輪，停留在z位置上，撥動(dòng)水準(zhǔn)儀的調(diào)焦手輪，觀察這時(shí)十字絲的變化情況，如果發(fā)現(xiàn)后調(diào)整形成的十字絲與開始的十字絲不重合，則需要實(shí)施校正處理。這時(shí)只需對(duì)JSJ主標(biāo)準(zhǔn)器上的測量手輪進(jìn)行動(dòng)作，做到十字絲的有效重合。調(diào)整中測量手輪產(chǎn)生的角度就是水準(zhǔn)儀形成的誤差值[3]。

對(duì)于檢測到的i角誤差值與國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求加以對(duì)比，超出規(guī)范要求的要立即調(diào)整。文章以自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)管式水準(zhǔn)儀為例，對(duì)兩種水準(zhǔn)儀的校正方式進(jìn)行論述。

一是自動(dòng)安平時(shí)水準(zhǔn)儀。自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的i角校正是最為簡單的。只需調(diào)整目鏡罩下方分劃板上的校正螺絲即可。調(diào)整過程中，務(wù)必使水準(zhǔn)儀和JSJ主標(biāo)準(zhǔn)器上的十字絲保持完全重合狀態(tài)。

二是水準(zhǔn)管式水準(zhǔn)儀。對(duì)于該類型水準(zhǔn)儀的檢定，需要先開展水準(zhǔn)儀整平工作，這里就不需要固定水準(zhǔn)儀，因?yàn)樵跈z定中需要借助水準(zhǔn)儀的旋轉(zhuǎn)來觀察水準(zhǔn)管氣泡是否在標(biāo)準(zhǔn)位置上，確定是否需要校正。具體流程為：旋轉(zhuǎn)水準(zhǔn)儀，鐓1頃螺旋，查看水準(zhǔn)儀與JSJ主標(biāo)準(zhǔn)器的橫絲是否重疊在一起，觀察水準(zhǔn)管氣泡是否在中心位置上，如果不在，則予以校正。校正過程中，直接利用校正針撥動(dòng)水準(zhǔn)管的兩個(gè)校正螺絲，直到水準(zhǔn)氣泡處于中心位置后，擰緊螺栓。

3水準(zhǔn)儀的檢定與校正中出現(xiàn)的問題及解決措施

3.1目鏡調(diào)焦難度較大

水準(zhǔn)儀上分為目鏡和物鏡兩個(gè)鏡頭，在目鏡調(diào)焦時(shí)，經(jīng)常會(huì)受到調(diào)節(jié)因素的影響，增加調(diào)焦難度，甚至在調(diào)整中出現(xiàn)刺耳的摩擦響動(dòng)，增加磨損率。而出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因一方面是由于目鏡和調(diào)焦螺紋間缺少潤滑;另一方面則是由于水準(zhǔn)儀經(jīng)常在建筑施工現(xiàn)場中使用，現(xiàn)場環(huán)境惡劣，灰塵與粉塵量較多，會(huì)附著在調(diào)焦和目鏡螺紋連接位置上。這樣的水準(zhǔn)儀故障比較好處理，只需在調(diào)焦螺紋與目鏡螺紋中間連接處添加少量潤滑油即可，若是沙塵的原因則需用汽油對(duì)其展開清理。

3.2分劃板清晰度不高

影響分劃板清晰度的因素有很多，如潤滑過程中油污滴落到分劃板上未及時(shí)清理、分劃板存在脫膠情況、因一些因素的影響使分劃板霉變、分劃板上保護(hù)膜脫落嚴(yán)重等，面對(duì)這些問題，要求工作人員定期進(jìn)行分劃板的拆卸和清理，降低污垢、脫膠、霉變對(duì)其帶來的影響，如果分劃板因使用年限較長，無法清理干凈，可直接更換分劃板，以保證清晰度。

3.3物鏡成像模糊

物鏡成像模糊的成因有鏡片不共軸、墊圈分布不均衡、鏡片反正面安裝錯(cuò)誤。在解決鏡片不共軸問題時(shí)，可直接恢復(fù)出廠設(shè)置。將透鏡組的相互位置旋轉(zhuǎn)到出廠位置上，提高清晰度;而墊圈不均勻可能是在選材或安裝中出現(xiàn)失誤導(dǎo)致的，這時(shí)可拆卸重新組裝;鏡片正反面安裝錯(cuò)誤更為簡單，直接拆卸明確正反面，再按照規(guī)定要求重新安裝即可。

3.4調(diào)焦鏡筒不能移動(dòng)

水準(zhǔn)儀調(diào)焦鏡筒會(huì)隨著測量距離的變化而有所變動(dòng)，在使用中如果發(fā)現(xiàn)不能正常移動(dòng)，可能是因?yàn)檎{(diào)焦齒輪存在咬合問題或定位銷脫落導(dǎo)致的。前者在處理中，需對(duì)調(diào)焦齒輪實(shí)行重新調(diào)整，先校對(duì)齒輪與齒條的位置關(guān)系，保證兩者銜接的緊密性。之后調(diào)整調(diào)焦手輪，固定調(diào)焦手輪后，向右方旋轉(zhuǎn)調(diào)教彈簧座，增強(qiáng)齒輪咬合，之后可采取試操作的方式，確定齒輪與齒條銜接的松緊度，并做出調(diào)整。后者在檢查無質(zhì)量問題后，按照規(guī)定流程重新安裝到指定位置即可。

4結(jié)語

綜上，水準(zhǔn)儀檢定和校正對(duì)于水準(zhǔn)儀的正常使用有著非常重要的作用，工作人員需有針對(duì)性的采取科學(xué)處理措施，做好水準(zhǔn)儀的檢定和校正，提高水準(zhǔn)儀精確度，從而加強(qiáng)測量結(jié)果準(zhǔn)確性，為后續(xù)工作的開展提供保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]李東，楊生動(dòng).水準(zhǔn)儀的檢定和校正研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（08）：169.

[2]陳效蘭.水平儀校準(zhǔn)方法，零位的調(diào)整方法研究及使用中的注意事項(xiàng)[J].儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量，2019，000（002）：39-41.

[3]楊立財(cái).水準(zhǔn)儀i角的快速檢驗(yàn)與校正新方法[J].福建質(zhì)量管理，2018，000（013）：126.